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药物与个人护理用品(PPCPs)是当前环境领域的研究热点。水环境中药物残留问题已引起国内外广泛关注。未被完全吸收、利用的药物或其代谢物将通过尿液、粪便排泄等途径进入城市污水或医院污水,而污水处理厂现有处理技术不能对其进行有效去除,有可能在水环境中形成“假性持久性”污染,对生态环境以及人类健康造成危害。 本文选择包括抗生素、消炎止疼药、抗癫痫药、调血脂药、杀菌消毒剂、内分泌干扰素等在内的13种药物与个人护理品为目标分析物。首先,建立了SPE-HPLC-MS/MS测定污水中目标污染物的快速检测方法,并对其进行了优化。 本文选择上海市六家污水处理厂作为研究对象,根据所建立的分析方法,对其各个处理单元所采集的水样进行取样检测分析,并探究目标污染物的迁移转化规律。实验结果表明,在所选取的六座污水处理厂水体中,13种目标PPCPs中主要有七种药物被检出,分别为:磺胺甲噁唑、红霉素、金霉素、四环素、卡马西平、环丙沙星、三氯生。而强力霉素、土霉素、布洛芬、双酚A、双氯芬酸、苯扎贝特这六种药物在六座污水处理厂均未检出。所检出的PPCPs化合物在水环境中的浓度水平在ng/L~μg/L。六座污水处理厂对污水中PPCPs化合物的去除能力相差较大。通过分析一级处理工艺和二级生物处理工艺去除贡献率,发现大部分药物与个人护理品的去除发生在二级生物处理阶段,一级处理对药物与个人护理品的去除贡献率低。 对天山污水处理厂好氧池的活性污泥进行了实验室吸附实验研究,探讨了时间、温度、pH值污泥对六种目标PPCPs吸附的影响。污泥吸附试验结果显示,污泥对PPCPs的吸附是一个快速过程,在4h时就能达到吸附平衡。对污泥吸附PPCPs的动力学过程拟合效果最好的是伪二级动力学模型,说明化学吸附是控制整个吸附速率的最重要的因素。通过线性吸附等温方程式的模拟,发现SMX、CIP、CBZ、TCS这四种物质的Kd值随着温度升高而减小,说明SMX、CIP、CBZ、TCS的吸附是个放热过程。相反,TC和CTC的Kd值随着温度降低而增大,表明TC和CTC的吸附是个吸热过程,高温有利于其进行。吸附曲线能用 Freundlich和Langmuir等温线较好的拟合。且Freundlich模型更优。通过对pH因素的研究发现,在pH值为3~11条件下,六种目标PPCPs的吸附量呈随pH的升高先增加而降低的趋势,但整体变化不显著,当pH为13时,CIP、TC、CIP和TCS这四种PPCPs化合物的吸附量都急剧减少,SMX和CBZ的吸附量有一定的下降,但不显著。